説明

回路基板エッジコネクタ

【課題】エッジコネクタの端子導体間にコネクタの接触子が落ち込まない構造の回路基板エッジコネクタを提供する。
【解決手段】多数の接触子が収容されたコネクタに挿抜されて電気的に接続される多数の端子導体13が配列された回路基板エッジコネクタ11であって、端子導体13の側面にコネクタの接触子17が落ち込んで接触しないように、ソルダレジスト14が形成されている。ソルダレジスト14は、端子導体13の厚さ以上に形成され、また、端子導体のエッジ側先端より先まで形成され、さらに、先端側が傾斜面で形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光データリンク等の回路基板を、ホスト装置の電気コネクタに挿抜可能に接続する回路基板エッジコネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
光通信の高速化に伴う光データリンク(例えば、光トランシーバ)等の通信機器の高密度化実装と、メンテナンス性向上のためのプラガブル化(活線挿抜)の要求が高く、機器の小型化とプラガブル化が進んでいる。光データリンクは、ホスト装置にガイドレール等により案内されて挿抜され、光データリンクの後部に形成された回路基板エッジコネクタ(カードエッジコネクタともいう)が、ホスト装置側の電気コネクタと着脱される。通常、ガイドレールは、光データリンクの挿入を案内し、電気コネクタのガイド機構で回路基板エッジコネクタの挿入を精度よく案内している。
【0003】
回路基板エッジコネクタは、例えば、特許文献1に開示されるように、回路基板の端部のエッジ部分に多数の端子導体(エッジ端子)を配列してなり、接続相手のコネクタの接触子(コンタクト)と摺動的な操作で電気的に接触される。端子導体の表面は、防錆等のためのNi/Auめっきが施されているが、コネクタへの挿抜の繰り返しでNi/Auめっきがダメージを受ける。このため、特許文献1には、端子導体の先端側の延長部分にソルダレジスト等を形成して、Ni/Auめっきがダメージを受けないようにすると共に電気的に絶縁することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平7−231153号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
光データリンクの基本的な機能を備え、光と電気の変換に特化した10GbEの光データリンク(SFP+:Small Form Pluggable +)は、光送信モジュール(TOSA)と光受信モジュール(ROSA)の基本回路で構成され、20ピンの基本端子数を有する。これに、さらにジッタ低減のためのクロック・データ・リカバリ(CDR)回路やシリアライザ/デシリアライザ(SerDes)等の多くの機能を実装する光データリンク(X2/XENPAK)の基板端子数は、70ピンとなる。このX2/XENPAKの回路基板のエッジコネクタは、端子導体の幅が0.6mmで、端子間の絶縁間隔は0.2mmが設計上の中心値とされ、非常に高密度で且つ微細化されている。
【0006】
図5(A)は、光データリンクをホスト装置に電気的に接続する回路基板のエッジコネクタ1と、該エッジコネクタが挿入されるホスト装置側のレセプタクル形状のコネクタ4と、を模式的に示した図である。エッジコネクタ1は、回路基板2にプリント回路技術により多数の端子導体3を形成してなる。コネクタ4は、ホスト装置の筐体5のスロット6内に、多数の接触子7を配列してなる。エッジコネクタ1は、コネクタ4のスロット6に設けた、例えばテーパ状のガイド部8により案内されて、電気接続のための挿入位置が位置決めされる。
【0007】
図5(B)に示すように、エッジコネクタ1の端子導体3とコネクタ4の接触子7とは、一致するように配列されていて、正常状態では、エッジコネクタ1がコネクタ4に挿入されたとき、端子導体3の表面と接触子7が電気的に接触して電気接続される。
しかし、機器の試験等でエッジコネクタ1とコネクタ4との挿抜が繰り返し行われると、図5(C)に示すように、ガイド部8等が摩耗や破損して、端子導体3と接触子7とが電気的に正しく接続されなくなることがある。
【0008】
図6は、端子導体3と接触子7とが電気的に正しく接続されないときの状態を説明する図である。図6(A)に示すように、端子導体3は、所定の導体幅aと間隔bで、回路基板2の端部エッジから多少離れた位置に導体先端がくるように形成されている。また、グランド用や電源用の端子導体3’は、信号用の端子導体3より多少飛び出て形成されている。なお、端子導体3,3’の露出表面は、Ni/Auめっき等が施されている。
【0009】
図6(B),(C)は、図5(C)で述べたように、端子導体3と接触子7とが電気的に正しく接続されないときの状態を模擬した図である。端子導体3間の間隙bは、上述のように、0.2mm程度であると、端子導体3と接触子7とが位置ズレを生じた場合、接触子7は端子導体3間の間隙に落ち込んで、端子導体3の何れかの側面に高い確率で接触し、応力が生じる。このとき、コネクタ接続時の摺接で導体3aの表面に施されためっき層3bが擦られ、バリや削り屑3cが生じることがある。
【0010】
端子導体間の間隔が狭いため、僅かのバリや削り屑であっても端子導体間を電気的に短絡させる虞がある。グランド用や電源用の端子の短絡は、検査時に比較的見つけ易いが、その他の機能の信号端子は検査内容によっては見つけにくいことがある。また、コネクタに損傷が生じると、コネクタの挿抜力に変化を生じるが、端子数が多いと挿抜力も大きくなるため気付かずに多くの製品検査等を行ってしまう。このため、検査前の製品は良品であるにも関わらず、検査の際のコネクタ接続で不良品としてしまう虞がある。
【0011】
本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、エッジコネクタの端子導体間にコネクタの接触子が落ち込まない構造の回路基板エッジコネクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明による回路基板エッジコネクタは、多数の接触子が収容されたコネクタに挿抜されて電気的に接続される多数の端子導体が配列された回路基板エッジコネクタであって、端子導体の側面にコネクタの接触子が落ち込んで接触しないように、ソルダレジストが形成されていることを特徴とする。
上記のソルダレジストは、端子導体の厚さ以上に形成され、また、端子導体のエッジ側先端より先まで形成され、さらに、先端側が傾斜面で形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、コネクタの接触子がソルダレジストにより、エッジコネクタの端子導体間に落ち込むことが防止され、端子導体の側面に接触子が接触して端子導体表面のめっき層を擦り、バリや削り屑が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明による回路基板エッジコネクタが適用される一例の光データリンクを示す図である。
【図2】本発明による回路基板エッジコネクタの正常な接続状態を示す図である。
【図3】本発明による回路基板エッジコネクタの不良時の接続状態を示す図である。
【図4】本発明による回路基板エッジコネクタの具体例を説明する図である。
【図5】回路基板エッジコネクタの従来技術を説明する図である。
【図6】従来の回路基板エッジコネクタの課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図により本発明の実施の形態を説明する。光通信に用いられる光データリンク10は、例えば、図1に示すように、光ファイバが接続されるレセプタクル部10aと、光電変換素子及びそのための電子部品や回路が搭載された本体部10bとからなる。この光データリンク10は、ホスト装置の筐体15のフェイスプレート15aに設けられた開口部から装置内に挿入される。筐体15の底壁15bには、ガイドレール15cが設けられ、光データリンク10の挿抜が案内される。
【0016】
光データリンク10の本体部10bには、電子部品や回路を搭載するための回路基板が設置されていて、その後端部にはエッジコネクタ11が形成されている。このエッジコネクタ11に対応して、ホスト装置側にはコネクタ16が設置されている。このコネクタ16は、図5で説明したのと同様な構成のもので、エッジコネクタ11の端子導体と電気的に接触する多数の接触子を配列したスロットを有し、エッジコネクタ11の挿入をガイド部により位置決めして電気接続する。
【0017】
本発明によるエッジコネクタ11は、図2に示すように、回路基板12のエッジ部分に多数の端子導体13を配列すると共に、端子導体13間にソルダレジスト14を形成して成る。なお、端子導体のうち、例えばグランド用の端子導体13’は、信号用の端子導体13より回路基板12のエッジ近くに延びていて、コネクタ接続時に信号用の端子導体13より先に接地されるようになっている。
ホスト装置側の各コネクタの接触子17は、図5(B)で説明した正常な接続形態においては、図2に示すように、対応する各端子導体13の上面に摺接して電気的に接触し、電気接続が形成される。
【0018】
図3は、図5(B)で説明したようにホスト装置のコネクタが破損したりして不良状態にある場合の接続形態を示している。この場合、ホスト装置側の各コネクタの接触子17は、各端子導体13間に形成されたソルダレジスト14上に乗り上げるか、若しくは、端子導体13とソルダレジスト14に跨るようにして摺接する。
すなわち、端子導体13間のソルダレジスト14により、接触子17が端子導体13の間に落ち込むのを防止する。この結果、接触子17は、端子導体13の側面を擦ったり摺接しないので、端子導体側面のめっき層を削り、バリや削り屑が生じるのを防止することができる。
【0019】
図4は、上記のエッジコネクタ11の具体例を説明する図である。エッジコネクタ11の端子導体幅や端子間隔等は、光データリンクの(SFP+)〜(X2/XENPAK)で共通の仕様となっている。端子導体13の導体長さfは、信号用で1.7mm、電源用で3.0mmが中心値となっている。また、端子導体幅aは600μm、端子間隔bは200μmで、導体ピッチは800μmとなる。
【0020】
端子導体間に設けるソルダレジスト14は、紫外線硬化樹脂等の材料でスクリーン印刷などで形成することを想定し、端子導体14とのクリアランスを50μm程度に設定すると、レジスト幅cは100μm程度となる。しかし、ソルダレジスト14の両側面が端子導体13の側面に接していても特に問題はなく、製造的な問題がなければレジスト幅cは、100μ以上としてもよい。
端子導体13の厚さd1は、仕様としてはめっき厚さが規定(Niめっき>1.27μm,Auめっき>0.38μm)されているだけで、特に厚さ制限はない。しかしながら、端子導体13間がコネクタの接触子により電気的に短絡するのを回避するには、端子導体13の厚さは薄い方が好ましい。
【0021】
したがって、端子導体13の厚さd1は、基準設計値として50μm程度とする。一方、ソルダレジスト14の厚さd2は、端子導体13の側面にコネクタの接触子14が接触するのを回避するには、端子導体13の厚さd1以上であるのが確実である。このため、ソルダレジスト14の厚さd2は、バラツキを考慮して70μm以上とするのが好ましい。
【0022】
また、ソルダレジスト14は、コネクタの接触子と較べると軟質であり、該接触子と摺接すると摩耗しやすい。これを軽減するために、ソルダレジスト14の先端(接触子と最初に当たる部分)をテーパ状にして、接触子と接続開始時に当接するときの応力を緩和して、摩耗が軽減されるようにするのが好ましい。
なお、仕様として、コネクタエッジの11の基板先端11aには、300μmのテーパを設けること、基板先端11aから信号導体13の先端までの距離が500μmあることが規定されている。このため、製造上のマージンとして100μm程度が必要なことからテーパ部の寸法eは、50μm〜100μmで形成するのが好ましい。
【0023】
上述した構成を備えた回路基板エッジコネクタは、端子導体間にプリント回路技術等の簡単な方法でソルダレジストを設けておくことにより、コネクタとの接続の不良により、端子導体にバリ等が生じるのを未然に防ぐことができる。この結果、検査段階での製品の不良発生を抑制し、歩留まりを向上させることができる。
【符号の説明】
【0024】
10…光データリンク、10a…レセプタクル部、10b…本体部、11…エッジコネクタ、11a…基板先端、12…回路基板、13,13’…端子導体、14…ソルダレジスト、15…ホスト装置の筺体、15a…フェイスプレート、15b…底壁、15c…ガイドレール、16…コネクタ、17…接触子。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
多数の接触子が収容されたコネクタに挿抜されて電気的に接続される多数の端子導体が配列された回路基板エッジコネクタであって、
前記端子導体の側面に前記コネクタの接触子が落ち込んで接触しないように、ソルダレジストが形成されていることを特徴とする回路基板エッジコネクタ。
【請求項2】
前記ソルダレジストは、前記端子導体の厚さ以上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の回路基板エッジコネクタ。
【請求項3】
前記ソルダレジストは、前記端子導体のエッジ側先端より先まで形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の回路基板エッジコネクタ。
【請求項4】
前記ソルダレジストは、先端側が傾斜面で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の回路基板エッジコネクタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−93433(P2013−93433A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−234544(P2011−234544)
【出願日】平成23年10月26日(2011.10.26)
【出願人】(000154325)住友電工デバイス・イノベーション株式会社 (291)
【Fターム(参考)】